Сайт о роботах

Роботы-машины покорили пустыню » Роботы на базе авто-мототехники


Навигация
Самые интересные статьи
Роботы-пылесосы для уборки дома
Роботы-пылесосы для уборки дома
Возможно, в мире и есть люди, которые любят уборку, но тех, кто ее на дух не переносит, наверняка гораздо больше. Признайтесь, неужели вы никогда не мечтали о том, чтобы...

Обратите внимание Будьте в курсе событий.

Роботы-машины покорили пустыню

10.10.2005, 09:45
membrana


Роботы-машины покорили пустыню
Утро 9 октября, на следующий день после завершения гонки. Команда Стэнфорда наслаждается законным шампанским и чеком на подиуме (фото Reuters/Gene Blevins).

Немножко из истории создания гонки:

Наверное, вся история DARPA Grand Challenge - тот самый случай, который надлежит ставить в пример того, как государственная структура умеет решать свои проблемы, а точнее, спихивать их на частную инициативу.

Grand Challenge затевалось не на потеху честному народу. При всей помпезности это лишь один из этапов реализации крупной программы по внедрению робототехники в вооружённые силы.

Пока, к счастью, речь идёт не о применении автономных роботов в качестве боевых единиц (то бишь "Терминаторов"), так говорят в DARPA. Машины будут помогать спасателям.

Несколько лет назад американский Конгресс постановил: к 2015 году не менее 30% военной техники должно быть роботизировано. По всей видимости, под это были выделены приличные средства. Однако в DARPA решили мобилизовать частный и академический сектор: в качестве премии самому самому служили один, а потом и два миллиона долларов, а главное, слава и почёт.

Большинство команд, участвовавших в соревновании, "бились" конечно же за приз. Перед камерами и микрофонами все те, кого Стэнфорд оставил позади, высказывались так, что раз мы дошли до финиша, то уже победили.

Две сотни километров под палящим солнцем. Осыпающиеся каменистые склоны, редкий кустарник, пыль. Запутанная "легенда", ведущая к цели. И $2 миллиона – победителю. Достойные для сражения среди самых выносливых марафонцев условия. Тем более жёсткие, что марафонцы не были людьми.

Триумфально завершилось соревнование автономных автомобилей-роботов "Великий вызов" (DARPA Grand Challenge 2005, организованное научно-исследовательским агентством Пентагона.

В прошлом году DARPA впервые устроила гонки роботов. Результат был не утешительный: самого лучшего робота хватило только на 12 километров, а потом и он сошёл с трассы. На этот раз 5 из 23 робомашин преодолели таки 212 километров и добрались до финиша.

Пентагон рассчитывает, что испытанные здесь технологии к 2015 году, а, может быть, и раньше приведут к появлению полностью автономных наземных машин, предназначенных для действий на поле боя.

Маршрут гонки (фото с сайта grandchallenge.org).

Маршрут гонки (фото с сайта grandchallenge.org).

Пока требования далеки от боевых. И всё же не зря после финиша гонки директор DARPA Тони Тейтер (Tony Tether) сказал, что участники соревнования не просто устанавливали рекорды, но "творили историю".

А рано утром 8 октября на старт вышли 23 претендента на победу, отобранные по результатам полуфиналов из 43 команд, в свою очередь, попавших в полуфиналы из числа 195 первоначальных участников.

"Джентльмены… тьфу ты, компьютеры, заводите моторы!" (фото с сайта grandchallenge.org).

"Джентльмены… тьфу ты, компьютеры, заводите моторы!" (фото с сайта grandchallenge.org).
Напомним, автомобили-роботы должны были двигаться совершенно самостоятельно. Без какого-либо вмешательства людей (даже по радио).

И старт, и финиш гонки состоялся в местечке Примм (Primm), штат Невада. Довольно запутанный маршрут диной 211,8 километра пролегал по каменистой пустыне Мохаве.

По условиям соревнования, за два часа до старта команды получали CD с маршрутом, который должны были ввести в "мозги" автомобилей-роботов.

Заметим, знание маршрута для робота означало лишь понимание общего направления. Но вот тактику преодоления препятствий на пути – ям, скал, косогоров и прочего – машина должна была выбирать сама, без вмешательства людей.

Stanley меньше всего напоминает военный аппарат, но ближе всех подошёл к заветной цели Пентагона – автономным машинам на поле боя (фото Stanford Racing Team).

Stanley меньше всего напоминает военный аппарат, но ближе всех подошёл к заветной цели Пентагона – автономным машинам на поле боя (фото Stanford Racing Team).

Кстати, на пустынной трассе были разбросаны и искусственные препятствия, так что "вызов" вовсе не означал спокойный ровный "бег" автомобилей по сигналам спутниковых навигаторов.

Для того, чтобы машины могли ориентироваться на местности, их создатели применили самые разнообразные технологии – радары и лазерные сканеры, ультразвуковые локаторы и, конечно, видеокамеры, которые скармливали картинки дороги системам распознавания образов.

По правилам гонки, обещанный приз в $2 миллиона получал победитель, который не только преодолел бы маршрут быстрее соперников, но непременно уложился бы в 10 часов.

Трассу нельзя было назвать простой (фотографии с сайта grandchallenge.org).

Трассу нельзя было назвать простой (фотографии с сайта grandchallenge.org).

Этот приз забрала команда из Стэнфорда (Stanford University) с автомобилем-роботом Stanley. Его результат – 6 часов 53 минуты 58 секунд.

Второе и третье места заняли машины от одной команды Red Team из университета Карнеги-Меллона (CMU).

Член команды Red Team Дэвид Рэй (David Ray) вешает медаль от DARPA на крышу автомобиля-робота Sandstorm (фото AP/Damian Dovarganes).

Член команды Red Team Дэвид Рэй (David Ray) вешает медаль от DARPA на крышу автомобиля-робота Sandstorm (фото AP/Damian Dovarganes).
Она выставила на трассу два различных робота: Sandstorm, переделанный из армейского HMMWV (Sandstorm, кстати, был также и участником соревнования 2004 года), и H1ghlander — модернизированный джип Hummer.

Закалённый прошлогодней неудачей Sandstorm оказался чуть-чуть быстрее своего более молодого собрата: их время составило 07:04:50 и 07:14:00.

7 часов 30 минут и 16 секунд ушло на преодоление маршрута у робота KAT-5 команды Gray Team.

Этот аппарат был создан под флагом и на деньги страховой компании Gray Insurance. Робота построили студенты из Луизианы, снабдив компьютером, камерами, системами управления и прочей электронной и механической начинкой внедорожник Ford Escape Hybrid.

Gray Team позирует у своей машины, после того, как она пересекла финишную ленточку четвёртой (фото AP Photo/Damian Dovarganes).

Gray Team позирует у своей машины, после того, как она пересекла финишную ленточку четвёртой (фото AP Photo/Damian Dovarganes).

16-тонный грузовик-робот TerraMax нужно отметить особо.

Он был построен командой из американской корпорации Oshkosh Truck, специализирующейся на военных грузовиках, пожарных машинах и подобной спецтехнике. И он участвовал (неудачно, как и все тогда) в DARPA Grand Challenge 2004.

На этот раз неповоротливый (на вид) монстр с честью прошёл весь маршрут, но не уложился в 10 часов.

TerraMax пришёл к финишу последним. Но большинство стартовавших и вовсе не финишировало (фото Reuters/Gene Blevins).

TerraMax пришёл к финишу последним. Но большинство стартовавших и вовсе не финишировало (фото Reuters/Gene Blevins).
После того как миновал контрольный срок, руководители соревнования хотели дать команду остановить машину, ввиду того, что она уже не могла выиграть соревнование. Но создатели TerraMax попросили дать грузовику шанс, и заверили организаторов, что машина вернётся к финишу до наступления темноты. Так и произошло.

Это достойное достижение, учитывая, что ещё 18 "искусственных интеллектов" с преодолением пустыни не справились. Пара машин преодолела половину маршрута, остальные – намного-намного меньше.

Теперь несколько слов о победителе. Основа Stanley – это внедорожник Volkswagen Touareg с пятицилиндровым турбодизелем мощностью 174 лошадиные силы.

Его рулевое управление, тормозная система и педаль газа управлялись электромеханическими приводами, получавшими питание от мощного комплекта батарей.

Глазами робота были: пять лидаров, видеокамера и радар. Кроме того, он был оснащён компасом, несколькими датчиками, заменившими машине вестибулярный аппарат, и спутниковой навигацией с точностью определения координат в 20 сантиметров.

Ещё два претендента – машины от Indy Robot Racing Team и Team Jefferson (фото AP/Francis Specker).

Ещё два претендента – машины от Indy Robot Racing Team и Team Jefferson (фото AP/Francis Specker).

Разумеется, машина не могла бы двигаться без мощного софта, который крутился на шести "камнях" Pentium-M. Опрос всех датчиков и радаров происходил 10 раз в секунду, а в сложных ситуациях – до 100 раз в секунду.

Может быть, среди прочих участников были машины и с более мощными процессорами, но, очевидно, именно Stanley оказался самым интеллектуальным.

Год назад провал гонки Grand Challenge заставил скептиков усомниться в возможностях современных технологий. Мол, самостоятельное движение автомобиля по пересечённой местности пока невозможно.

После того, как студенты из Стэнфорда несколько раз подбросили на руках своего лидера Себастиана Трана (Sebastian Thrun), руководитель команды сказал: "Мы достигли невозможного".

А топерь подробнее о робомобилях, пересёкших финишную прямую:

Победитель и финалисты DARPA Grand Challenge 2005

Stanley

  • Производитель, операторы: Stanford University, Stanford Racing Team
  • Аппаратная часть:  Volkswagen Touareg R5
  • Время в пути: 6:53

Stanley представляет собой модифицированный Volkswagen Touareg R5 под управлением семи компьютеров на базе Pentium M, оснащённый GPS, инерционными датчиками, лазерными измерителями дальности, видеокамерами и системой радаров. Все сенсоры сканируют окружающее пространство с частотой в 10-100 Гц, что позволяет Stanley в реальном времени обнаруживать и обходить препятствия.

Что характерно, работами над Stanley руководил Себастьян Тран, бывший доцент главы Red Team Университета Карнеги-Меллона профессора Рэда Уитэйкера... Естественно, СМИ не смогли удержаться от высказывания фраз об ученике, превзошедшем учителя, оно и понятно.

Sandstorm

  • Производитель, операторы: Carnegie Mellon Red Team
  • Аппаратная часть: грузовик HMMWV
  • Время в пути: 7:04

Разработка Sandstorm ведётся с 1986 года. Именно он в прошлом году стал условным победителем DARPA Grand Challenge 2004, продержавшимся дольше других. Ситуация, в результате которой многократно тестировавшиеся роботы вышли из строя все разом, с одной стороны, многих удивила, с другой - заставила относиться к самой затее DARPA с изрядной долей скепсиса.

Как выяснилось, напрасного.

H1ghlander

  • Производитель, операторы:  Carnegie Mellon Red Team
  • Аппаратная часть: H1 HUMMER производства AM General
  • Время в пути: 7:14

GrayBot/Kat 5

  • Производители, операторы: The Gray Insurance Company, Gray Team
  • Аппаратная часть: 2005 Ford Escape Hybrid, оснащённый солнечными батареями в качестве альтернативного источника питания.
  • Время в пути: 7:30

С этим робомобилем связана отдельная интрига, если можно так выразиться. Gray Team была создана при финансовой поддержке семьи Грэев, владельцев Gray Insurance. Собственно, про DARPA Grand Challenge Грэи узнали из журнала Popular Science, и им пришло в головы "помочь национальной безопасности", разработав надёжную, конкурентоспособную технологию. Что характерно, получилось, даром что, как потом заявил в интервью News.com восемнадцатилетний Денвер Грэй, максимум, на что они рассчитывали - это на прохождение 12 километров, как Sandstorm в прошлом году. Однако их машина дошла до финиша. "Так что мы уже победили", - отметил Грэй.

Terramax

  • Производители: TerraMax
  • Аппаратная часть: армейский грузовик Oshkosh Medium Tactical Vehicle Replacement (MTVR) с изрядной электронной начинкой
  • Время в пути: 12:51

Команда разработчиков включала в себя сотрудников компаний Oshkosh Truck Corporation, Rockwell Collins и Rockwell Scientific, а также Пармского университета (Италия) и Обернского университета в Алабаме. Из-за нескольких вынужденных остановок робомобиль не уложился в положенное время (10 часов), но доехал-таки до финиша.

За здоровье победителей и непроигравших.

А что дальше?

DARPA Grand Challenge 2006 не будет! Агентство передовых оборонных исследований не собирается тратить более время и средства, поскольку не видят на то резонных оснований: победитель выявлен, по всей видимости, технология на нужном DARPA уровне получена, а доводить её до кондиции будут уже в самом агентстве.

Разработчики победивших робомобилей тоже, по всей видимости, добились своего: их роботы доказали свою надёжность, почести получены, а Стэнфорду достались ещё и два миллиона нелишних финансовых вливаний.

Что ж, молодцы!


Робомобиль на базе Volkswagen Golf разгоняется до 240 км/ч

Робомобиль на базе Volkswagen Golf разгоняется до 240 км/ч
  • Немецким инженерам из концерна Volkswagen удалось создать на базе автомобиля Golf роботизированное транспортное средство, способное передвигаться в ...
  • НАЗАД
    Мотоцикл без водителя

    Мотоцикл без водителя
  • Студенческие изобретения в последнее время наводнили ленты новостей. К изобретателям умной прищепки, которая не позволяет вешать белье в преддверии ...
  • ВПЕРЁД